سنجش از دور ماهواره ای چیست؟

سنجش از دور ماهواره ای منبعی از اطلاعات اصلی برای مدیریت قلمرو، صرف نظر از موقعیت جغرافیایی و چالش هایی که باید با آنها برخورد کرد، را نشان می دهد. استفاده از آن، محدود به عملکردهای خاصی است، عمدتاً آنهایی که با شناسایی کاربری زمین مرتبط هستند. با این حال، یک تصویر ماهواره ای را می توان برای عملکردهای متعدد در حمایت از فرآیند تصمیم گیری در پروژه های سرزمینی استفاده کرد: تشخیص، برنامه ریزی، اجرا، نظارت و غیر

 همچنین سنجش از دور ماهواره ای به معنای کسب اطلاعات درباره یک شیء یا پدیده بدون تماس فیزیکی با آن است، برخلاف مشاهده مستقیم و حضوری. این مفهوم به‌ویژه برای جمع‌آوری داده‌ها درباره زمین و سیارات دیگر به کار می‌رود. سنجش از دور در زمینه‌های متنوعی مانند ژئوفیزیک، جغرافیا، نقشه‌برداری زمین و اکثر رشته‌های علوم زمین مانند (اکتشافات ژئوفیزیکی، هیدرولوژی، بوم‌شناسی، هواشناسی، اقیانوس‌شناسی، یخچال‌شناسی و زمین‌شناسی) کاربرد دارد.

این فناوری همچنین در حوزه‌های نظامی، اطلاعاتی، تجاری، اقتصادی، برنامه‌ریزی، و فعالیت‌های بشردوستانه و دیگر زمینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اصطلاح سنجش از دور در استفاده کنونی به طور کلی به استفاده از فناوری‌های حسگر مبتنی بر ماهواره یا هواپیما برای شناسایی و طبقه‌بندی اجسام روی زمین اشاره دارد. این روش شامل سطح، جو و اقیانوس‌ها بر اساس سیگنال‌های منتشر شده (تابش الکترومغناطیسی) است. سنجش از دور ماهواره ای ممکن است به دو نوع “فعال” و “غیرفعال” تقسیم شود:

سنجش از دورماهواره ای به چند نوع تقسیم می شود

• سنجش از دور ماهواره ای فعال
• سنجش از دور ماهواره ای غیر فعال
  

سنجش از دور ماهواره ای فعال:

سنجش از دور ماهواره‌ای فعال به تکنیکی اطلاق می‌شود که در آن سیستم‌های سنجش از دور، خود منبع انرژی لازم برای تابش و دریافت امواج را فراهم می‌کنند. برخلاف سنجش از دور غیرفعال که به منابع طبیعی نور مانند خورشید متکی است، سیستم‌های فعال از امواج الکترومغناطیسی تولید شده توسط خود دستگاه استفاده می‌کنند. این روش امکان جمع‌آوری داده‌ها در شرایط مختلف جوی و زمانی را فراهم می‌کند.

یکی از رایج‌ترین انواع سنجش از دور فعال، رادار دهانه مصنوعی (SAR) است. SAR با ارسال پالس‌های رادیویی به سطح زمین و دریافت بازتاب آنها، تصاویر با وضوح بالا تولید می‌کند. این تکنیک برای نقشه‌برداری توپوگرافی، نظارت بر تغییرات سطح زمین، کشاورزی و مدیریت منابع طبیعی بسیار مفید است.

مزایای سنجش از دور فعال شامل توانایی عملکرد در شب و روز و تحت شرایط آب‌وهوایی مختلف مانند ابر یا باران است. این ویژگی‌ها باعث شده‌اند که این فناوری در کاربردهای نظامی، نظارت بر بلایای طبیعی و مطالعات زیست‌محیطی بسیار مورد توجه قرار گیرد..

سیستم سنجش از دور به طور فعال امواجی (مانند مایکروویو یا لیزر) را به سطح زمین ارسال می‌کند و بازتاب آنها را اندازه‌گیری می‌کند. برای مثال:

•  رادار: که امواج راداری را ارسال و بازتاب آن‌ها را دریافت می‌کند.
• LiDAR (تشخیص و برد با نور): که از لیزر برای اندازه‌گیری فواصل و ساخت نقشه‌های دقیق ارتفاعی استفاده می‌کند.

سنجش از دور ماهواره ای غیر فعال:

سنجش از دور ماهواره‌ای غیرفعال به روشی اطلاق می‌شود که در آن حسگرها بدون ارسال امواج یا انرژی به سطح زمین، اطلاعات را جمع‌آوری می‌کنند. این حسگرها به ثبت و تحلیل تابش الکترومغناطیسی طبیعی که از سطح زمین یا جو منعکس یا منتشر می‌شود، می‌پردازند. منابع این تابش‌ها معمولاً نور خورشید (در طول روز) و تابش حرارتی زمین (در شب) هستند. سنجش از دور غیرفعال برای کاربردهایی مانند نقشه‌برداری، پایش تغییرات زیست‌محیطی و مطالعه پوشش گیاهی استفاده می‌شود.

نمونه‌هایی از حسگرهای غیرفعال از راه دور شامل عکاسی فیلم، دستگاه‌های مادون قرمز، دستگاه‌های متصل به شارژ و رادیومترها هستند. برای مثال:

• تصویربرداری نوری و مادون قرمز: تصاویر ماهواره‌ای که در طول موج‌های مختلف از جمله مرئی و مادون قرمز کار می‌کنند.
• میکروویو غیرفعال: اندازه‌گیری تابش‌های طبیعی زمین در باندهای فرکانسی مختلف برای بررسی دما و رطوبت.

 این دسته‌بندی‌ها به طور کلی بر اساس نوع منبع انرژی و نحوه جمع‌آوری داده‌ها تعریف می‌شوند.

سنجش از دور ماهواره ای امکان جمع آوری داده های مناطق خطرناک یا غیرقابل دسترس را فراهم می کند. کاربردهای سنجش از راه دور ماهواره ای شامل نظارت بر جنگل زدایی در مناطقی مانند حوضه آمازون، ویژگی های یخبندان در مناطق قطبی و قطب جنوب، و صداگذاری عمقی اعماق ساحلی و اقیانوسی است. مجموعه‌های سنجش از دور ماهواره ای همچنین جایگزین جمع‌آوری داده‌های پرهزینه و آهسته در زمین می‌شود و در این فرآیند اطمینان می‌دهد که نواحی یا اشیاء مختل نمی‌شوند.

پلتفرم‌های مداری داده‌ها را از بخش‌های مختلف طیف الکترومغناطیسی جمع‌آوری و ارسال می‌کنند، که همراه با سنجش و تحلیل هوایی یا زمینی مقیاس بزرگ‌تر، اطلاعات کافی برای نظارت بر روندهایی مانند ال نینو و دیگر پدیده‌های طبیعی بلندمدت و کوتاه‌مدت را در اختیار محققان قرار می‌دهد.

کاربردهای سنجش از دورماهواره ای

در فن‌آوری‌های زمین‌فضایی، سنجش از دور ماهواره ای برای جمع‌آوری اطلاعات سطح زمین با ارزیابی انرژی منعکس شده و تابش شده از فاصله دور استفاده می‌شود. این فناوری روشی را که دانشمندان بر روی سیاره مطالعه می کنند تغییر داده است. سنجش از دور ماهواره ای به طور گسترده در زمینه های مختلف از جمله کشاورزی، نقشه برداری و پایش کاربری اراضی، مدیریت بلایا، پایش آب و هوا، برنامه ریزی شهری، پیش بینی آب و هوا، نقشه برداری جنگل، مدیریت آب، معدن و غیره استفاده می شود.

برخی از این زمینه ها عبارتند از

نقشه برداری و پایش کاربری اراضی: داده های کاربری اراضی نشان می دهد که چگونه از چشم انداز برای حفاظت، توسعه و کشاورزی استفاده می شود. سنجش از دور برای ترسیم الگوی کاربری اراضی مناطق وسیع و نظارت بر تغییراتی که در یک دوره زمانی خاص رخ می دهد استفاده می شود.

تصاویر ماهواره ای دید واضحی از زمین ارائه می دهند و به تعیین منطقه ای که می تواند برای چه اهدافی استفاده شود کمک می کند. این اطلاعات سپس توسط برنامه ریزان و مدیران منطقه ای برای ایجاد سیاست های توسعه منطقه ای استفاده می شود.

کشاورزی: یکی از کاربردهای اصلی سنجش از دور ماهواره ای را می توان در کشاورزی مشاهده کرد. در شناسایی محصول، پیش بینی تولید، ارزیابی خسارت و پیشرفت، نقشه برداری خاک و برآورد رطوبت و نقشه برداری منابع آب کشاورزی استفاده می شود. با تصاویر ماهواره ای، محققان می توانند تشخیص دهند که کدام منطقه آسیب دیده است یا در کجا اقدامات لازم را باید انجام دهند.

نقشه برداری جنگل و مدیریت منابع طبیعی: سنجش از دورماهواره ای یکی از ابزارهای قدرتمند در مدیریت و حفاظت از جنگل‌ها است. این فناوری به ما اجازه می‌دهد تا مناطق جنگلی را با دقت بالا شناسایی و نقشه‌برداری کنیم. سنجش از دور به ما امکان می‌دهد که دیدی وسیع‌تر از مناطق ناامنی که خورشید نمی‌تواند به آنها برسد، داشته باشیم. همچنین برای نقشه برداری از مناطق جنگلی بزرگ که مسائل زیست محیطی شدیدتر است، مانند آتش سوزی، استفاده می شود.

 نظارت بر فعالیت‌های اقیانوسی: سنجش از دور ماهواره ای برای بررسی دمای سطح دریا، جریان‌های اقیانوسی و وضعیت اکوسیستم‌های دریایی به کار می‌رود که برای مطالعات آب و هوایی و دریانوردی اهمیت دارد.

نقشه‌برداری و کارتوگرافی: این فناوری برای تولید نقشه‌های دقیق زمین‌شناسی و جغرافیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد و نقش مهمی در مطالعات زمین‌شناسی و مدیریت مناطق دورافتاده دارد.

تغییرات آب و هوایی: سنجش از دور ماهواره ای به پایش دقیق تغییرات اقلیمی، مانند افزایش دما، کاهش یخ‌های قطبی، و تغییرات الگوهای بارش کمک می‌کند.

 پایش بلایای طبیعی: سنجش از دور ماهواره ای برای شناسایی و ردیابی بلایای طبیعی مانند زلزله، سیل، آتش‌سوزی جنگل‌ها و طوفان‌ها به کار می‌رود. این داده‌ها برای پیش‌بینی و مدیریت بحران‌ها بسیار ارزشمند هستند.

نظارت بر کیفیت هوا و آب: ماهواره‌ها با سنجش ذرات معلق و آلاینده‌ها، کیفیت هوا را پایش کرده و به بهبود مدیریت زیست‌محیطی کمک می‌کنند. همچنین بررسی کیفیت و آلودگی منابع آبی نیز از طریق این فناوری امکان‌پذیر است.

 پایش شهری و برنامه‌ریزی: داده‌های ماهواره‌ای در پایش گسترش شهرها، مدیریت ترافیک و زیرساخت‌ها و برنامه‌ریزی شهری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 این کاربردها نشان‌دهنده اهمیت و نقش گسترده سنجش از دور ماهواره‌ای در مدیریت و پایش محیط زیست، بهینه‌سازی کشاورزی، و پاسخ به تغییرات اقلیمی و بلایای طبیعی هستند.